DE102005052834B4 - Punktschweißklebverbindung - Google Patents
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Abstract
Punktschweißklebverbindung an wenigstens zwei flächig überlappenden Blechen (3, 4), wobei
– die Punktschweißklebverbindung (12) im Randbereich (1, 2) wenigstens eines Blechs (3, 4) liegt,
– der Klebstoff zwischen den Blechen (3, 4) im überlappenden Randbereich als Klebstoffschicht (11) eingebracht ist,
– der Schweißpunkt (5, 7) im überlappenden Randbereich (1, 2) liegt, wobei die Punktschweißung als elektrische Widerstandspressschweißung mittels Punktschweißelektroden (16, 17) bei nicht ausgehärteter Klebstoffschicht (11) durchgeführt wird, und
– zwischen einer Randkante (8) und dem Schweißpunkt (5, 7) im Ausbreitungsbereich von Schweißspritzern in wenigstens einem der Blechrandbereiche (1, 2) eine mechanische Formschwelle (10; 15; 18; 19) gegen einen Durchstoß von Schweißspritzern bis zur Randkante (8) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Formschwelle (10; 15; 18; 19) und der Randkante (8) die Klebstoffschicht (11) eingebracht ist und der Bereich (13) zwischen der Formschwelle (10; 15; 18; 19) und dem Schweißpunkt (5, 7) klebstofffrei...Spot weld adhesive bond on at least two flat overlapping sheets (3, 4), wherein
The spot-welded adhesive connection (12) lies in the edge region (1, 2) of at least one sheet (3, 4),
- The adhesive between the sheets (3, 4) is introduced in the overlapping edge region as an adhesive layer (11),
The spot weld (5, 7) lies in the overlapping edge region (1, 2), the spot welding being carried out as electrical resistance pressure welding by means of spot welding electrodes (16, 17) with the adhesive layer (11) not cured, and
Between a marginal edge (8) and the spot weld (5, 7) in the propagation region of weld splatters in at least one of the sheet metal edge regions (1, 2), a mechanical forming sleeper (10, 15, 18, 19) against penetration of welding spatters to the marginal edge ( 8) is formed, characterized
in that the adhesive layer (11) is introduced between the forming sill (10; 15; 18; 19) and the peripheral edge (8) and the region (13) between the forming sill (10; 15; 18; 19) and the welding point (5; 7) glue-free ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Punktschweißklebverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a spot weld adhesive bond according to the preamble of claim 1.
Punktschweißklebverbindungen werden vielfach im Fahrzeugbau und in der Luft- und Raumfahrttechnik zur korrosionsfesten und/oder dichten Verbindung von Blechen eingesetzt.Punktschweißklebverbindungen are widely used in vehicle construction and aerospace engineering used for corrosion-resistant and / or tight connection of sheets.
Eine
gattungsgemäße Punktschweißklebverbindung
an zwei flächig überlappenden
Blechen ist aus der
Aus
der
Zur
Herstellung der Punktschweißklebverbindung
wird ein flüssiger,
ungehärteter
Klebstoff z. B. als wärmehärtendes
ein Komponenten-Epoxydharz oder ein selbst über eine bestimmte Zeit aushärtendes
Zweikomponenten-Epoxydharz auf den Überlappungsbereich der Fügeteile
aufgetragen. Die Fügeteile
können
in an sich bekannter Weise Stahlbleche, Aluminiumbleche oder verzinkte
Stahlbleche sein. Die Fügeteile
werden aufeinandergebracht und punktgeschweißt. Die Punktschweißung kann
sowohl als Heftschweißung
(
Punktschweißklebverbindungen in der vorstehenden Art müssen somit vor der Vernetzung und Härtung des Klebstoffs punktgeschweißt werden, da sonst die elektrische Kontaktierung der Bleche über den Elektrodendruck nicht mehr gegeben ist und damit die Punktwiderstandsschweißung nicht möglich ist. Problematisch bei der Punktschweißung sind Schweißspritzer zwischen den übereinanderliegenden Blechen, die sich in der Praxis nicht vollständig vermeiden lassen. In Versuchen hat sich gezeigt, dass sich Schweißspritzer als heiße geschmolzene Metallspritzer in allen Richtungen vom Schweißpunkt ausbreiten können. Somit können auftretende Schweißspritzer aufgrund ihrer hohen Energie die Klebstoffschicht bis zur Randkante durchschlagen, wodurch ein kanalförmiger Gang vom Schweißpunkt durch die Klebstoffschicht bis zur äußeren Umgebung durchstoßen wird. Da vielfach insbesondere im Fahrzeugbau neben einer hohen Festigkeit von Punktschweißklebverbindungen auch deren Dichtigkeit gefordert wird, ist diese bei einem mit einer Kanalausbildung durchgeschlagenen Schweißspritzer nicht mehr gegeben. Ebenso ist dadurch die Korrosionsanfälligkeit erhöht. Die vorstehende Problematik ergibt sich insbesondere bei der üblichen Verwendung und Verbindung ebener Randflansche zweier Blechbauteile, wobei die Schweißpunkte relativ nahe an Randkanten und damit innerhalb des möglichen Durchschlagsbereichs hochenergetischer Schweißspritzer liegen.Punktschweißklebverbindungen in the above way thus before the networking and hardening the adhesive spot welded Otherwise, the electrical contacting of the sheets over the Electrode pressure is no longer present and thus the point resistance welding not is possible. Problematic in the spot welding are spatter between the superimposed ones Sheets that can not be completely avoided in practice. In experiments has been shown to be spattered as a hot molten metal splash can spread in all directions from the welding point. Consequently can occurring spatter due to its high energy the adhesive layer up to the marginal edge penetrate, creating a channel-shaped passage from the welding point through the adhesive layer to the outside environment break through becomes. In many cases, especially in vehicle construction in addition to a high Strength of spot weld adhesives also their tightness is required, this is one with a Channel training blown weld spatter no longer given. Likewise, this increases the susceptibility to corrosion. The The above problem arises in particular in the usual Use and connection of flat edge flanges of two sheet metal components, where the welds relatively close to margins and thus within the possible breakdown range high energy welding spatter lie.
Das vorstehende Dichtheitsproblem wird bisher dadurch gelöst, dass die Punktschweißklebverbindungen mit eventuellen Schweißspritzer-Durchschlagkanälen nach der Herstellung in einem weiteren Arbeitsgang abgedichtet werden. Eine solche zusätzliche Maßnahme verursacht insbesondere Kosten, erhöht die Fertigungszeit und führt zu einer unerwünschten Gewichtserhöhung.The The above leakage problem is solved by the fact that the spot welding adhesive joints with any weld spatter puncture channels the production be sealed in a further operation. Such an extra measure causes particular costs, increases the production time and leads to a undesirable Weight increase.
Aus
der
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Punktschweißklebverbindung so weiterzubilden, dass eine Dichtheit auch bei auftretenden Schweißspritzern gewährleistet ist.The object of the invention is therefore to develop a generic spot welding adhesive connection so that a leak even occur the weld spatter is guaranteed.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved with the features of claim 1.
Gemäß Anspruch 1 ist zwischen der Randkante und dem Schweißpunkt im Ausbreitungsbereich von Schweißspritzern in wenigstens einem der Blechrandbereiche eine mechanische Formschwelle gegen einen Durchstoß von Schweißspritzern bis zur Randkante gebildet. Dabei ist wenigstens zwischen der Formschwelle und der Randkante die Klebstoffschicht eingebracht. Außerdem ist der Bereich zwischen der Formschwelle und dem Schweißpunkt klebstofffrei.According to claim 1 is between the marginal edge and the weld point in the propagation area of spatter in at least one of the sheet edge areas against a mechanical forming threshold a puncture of spatter formed to the marginal edge. At least between the form threshold and the edge of the adhesive layer introduced. Besides that is the area between the forming threshold and the welding point is adhesive-free.
Bei einer solchen Ausbildung werden Schweißspritzer, die sich in Richtung der Randkante zwischen den übereinanderliegenden Blechen ausbreiten, an der mechanischen Formschwelle gestoppt oder zumindest stark abgebremst und an einem Durchstoß der Klebstoffschicht bis zur Außenseite der Randkante gehindert. Da wenigstens zwischen der Formschwelle und der Randkante die Klebstoffschicht eingebracht ist, können somit durch Schweißspritzer keinen kanalartigen Durchbrüche vom Schweißpunkt bis über die Randkante hinaus auftreten, so dass damit die Dichtheit und Korrosionsfestigkeit der Punktschweißklebverbindung gewährleistet ist. Eine solche Punktschweißklebverbindung kann bei zwei, ggf. auch bei drei oder vier übereinanderliegenden Blechen mit jeweils dazwischen eingefügter Klebstoffschicht realisiert werden.at Such training will be spatters that are directed towards the marginal edge between the superimposed Spread sheets, stopped at the mechanical forming threshold or at least strongly braked and at a puncture of the adhesive layer up to the outside the marginal edge prevented. Because at least between the form threshold and the edge of the adhesive layer is introduced, can thus by spatter no channel-like breakthroughs from WeldingSpot to about the marginal edge also occur, so that the tightness and Corrosion resistance of the spot weld adhesive bond ensured is. Such a spot weld adhesive bond can with two, if necessary also with three or four superposed sheets with each inserted in between Adhesive layer can be realized.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 2 ist ein Längsrandbereich wenigstens eines Blechs eines Blechbauteils mit dem ande ren Blech eines weiteren Blechbauteils dicht durch eine in der fertigen Verbindung ausgehärtete, bandförmige Längsklebstoffschicht verbunden, wobei in Längsrichtung zueinander versetzt Schweißpunkte liegen und die im Blech ausgebildete Formschwelle entsprechend in Längsrichtung verläuft. Die bandförmige Längsklebstoffschicht kann hier zur Randkante hin versetzt neben der Linie mit den Schweißpunkten liegen oder so breit gewählt sein, dass die Formschwelle und die Schweißpunkte in der Längsklebstoffschicht liegen.In a particularly preferred embodiment according to claim 2, a longitudinal edge region is at least a sheet of a sheet metal component with the walls ren sheet another Sheet metal component tight by a hardened in the finished compound, band-shaped longitudinal adhesive layer connected, wherein in the longitudinal direction mutually offset welding points lie and trained in sheet form threshold according to longitudinal direction runs. The band-shaped Longitudinal adhesive layer can here offset to the edge next to the line with the welding points lie or be chosen so wide that the forming threshold and the welding points in the longitudinal adhesive layer lie.
Die mechanische Formschwelle kann geometrisch unterschiedlich je nach den Gegebenheiten und den zur Verfügung stehenden Formmöglichkeiten ausgebildet sein, wobei jedoch die Funktion zur Abbremsung und Abstoppung von Schweißspritzern noch vor dem Durchstoßen einer Klebstoffschicht jeweils gegeben sein muss.The Mechanical shape threshold may be geometrically different depending on the conditions and the available form possibilities be formed, but with the function of deceleration and stopping of spatter still before piercing an adhesive layer must be given in each case.
Nach Anspruch 3 kann eine solche Formschwelle als Formstufe ausgebildet sein, wobei vorzugsweise nach Anspruch 4 eine solche Formstufe in beiden übereinanderliegenden Blechen ausgebildet ist mit einer Stufenhöhe entsprechend etwa einer Blechstärke oder mehr, in jedem Fall größer als die Dicke der Klebstoffschicht.To Claim 3, such a shape threshold formed as a molding stage be, wherein preferably according to claim 4, such a molding stage in both superimposed Trays is formed with a step height corresponding to about a sheet thickness or more, in any case bigger than the thickness of the adhesive layer.
Gemäß Anspruch 5 ist alternativ eine Formschwelle durch eine Bogenstruktur gebildet, wobei auch hier beide Bleche vorzugsweise parallel geführt sind. Nach Anspruch 6 kann in einer ähnlichen Ausbildung auch eine dachförmige Dreiecksstruktur gewählt werden.According to claim 5, alternatively, a forming threshold is formed by an arch structure, wherein also here both sheets are preferably performed in parallel. According to claim 6 may in a similar Training also a roof-shaped Triangular structure chosen become.
In einer besonders einfach und kostengünstig herstellbaren Ausführungsform nach Anspruch 7 ist die Formschwelle durch jeweils einen abgekanteten Randfalz beider parallel übereinanderliegender Bleche gebildet, wobei zumindest im Randfalzbereich die Klebstoffschicht angebracht ist. Der Abkantwinkel muss dabei zumindest so groß sein, dass auftretende Schweißspritzer an der Abkantung abgestoppt werden, wodurch sich nach Anspruch 8 ein bevorzugter Abkantwinkel zwischen 30° bis 90° ergibt.In a particularly simple and inexpensive to produce embodiment according to claim 7, the forming threshold is bent by a respective one Edge fold of both parallel superimposed sheets formed, wherein at least in Randfalzbereich the adhesive layer is appropriate. The bending angle must be at least as large that occurring spatter be stopped at the fold, resulting in claim 8 a preferred bending angle between 30 ° to 90 ° results.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 9 wird eine weitere alternative Ausbildung der Formschwelle durch eine Bördelkante eines Blechteils vorgeschlagen, welche an der Randkante des anderen Blechteils aufgebogen ist, vorzugsweise in der Höhe einer Blechteilstärke.With The features of claim 9 will be another alternative training the Formschwelle by a flanged edge proposed a sheet metal part, which at the edge of the other sheet metal part is bent, preferably in the amount of a sheet metal part thickness.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.Based a drawing, the invention is explained in detail.
Es zeigen:It demonstrate:
In
Die
Schweißpunkte
Zwischen
der Längslinie
Zur
Herstellung der durch die Klebstoffschicht
Die
nicht zur Erfindung gehörende
Ausführungsform
nach
In
den
In
In
In
einer ähnlichen
Ausführungsform
wie
In
der weiteren Ausführungsform
nach
Die
Ausführungsform
in
In
der nicht zur Erfindung gehörenden
Ausführungsform
nach
In
der nicht zur Erfindung gehörenden
Ausführungsform
nach
Claims (9)
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